#ifndef PROCESSPOOL_HPP
#define PROCESSPOOL_HPP
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <vector>
#include <string>
#include "Task.hpp"

// 定义通道类，用于管理文件描述符和子进程 ID
class Channel{
public:
    // 构造函数 --- 初始化文件描述符和子进程 ID
    Channel(int fd, pid_t id)
    :_wfd(fd)
    ,_subid(id)
    {
        // 构造通道名称，格式为 "channel<fd><id>"
        _name = "channel<" + std::to_string(_wfd) + "><" + std::to_string(_subid) + ">";
    }

    ~Channel(){};

    // 向子进程发送任务码
    void Send(int code) {
        int n = write(_wfd, &code, sizeof code);
        (void) n;
    }

    // 获取文件描述符
    int Fd() const {return _wfd;}

    // 获取子进程 ID
    pid_t SubId() const {return _subid;}

    // 获取通道名称
    const std::string& Name() const {return _name;} 

     // 关闭文件描述符
     void Close() const {close(_wfd);}

     // 等待子进程退出
     void Wait() {
        pid_t rid = waitpid(_subid, nullptr, 0);
        (void) rid;
     }

private:
    int _wfd;           // 写端文件描述符
    int _subid;         // 子进程 ID
    std::string _name;  // 通道名称
    // int _loadNum;       // 负载指标
};

// 定义通道管理器类，用于管理多个通道
class ChannelManager
{
public:
    ChannelManager()
    :_next(0)
    {};

    ~ChannelManager(){};

    // 新增一个通道
    void Insert(int wfd, pid_t subid) {
        // 使用 emplace_back --- 避免临时对象的拷贝 / 移动
        _channels.emplace_back(wfd, subid); // arg -- 参数包解析
    }

    // 选择一个通道，用于负载均衡
    Channel& Select() {
        auto& c = _channels[_next++];
        _next %= _channels.size();
        return c;
    } 

    // 关闭所有子进程的文件描述符 -- 关闭所有的读端
    void StopSubProcess() {
        for(auto& c : _channels) {
            c.Close();
            std::cout << "关闭信道: " << c.Name() << std::endl;
        }
    }

    // 等待所有子进程结束
    void WaitSubProcess() {
        for(auto& c : _channels) {
            c.Wait();
            std::cout << "等待子进程: " << c.SubId() << std::endl;
        }
    }

    // 关闭文件描述符并等待子进程结束 --- 重点（！！！）
    void CloseAndWait()
    {
        for (int i = _channels.size() - 1; i >= 0; i--)
        {
            _channels[i].Close(); // 关闭文件描述符
            std::cout << "关闭信道：" << _channels[i].Name() << std::endl;
            _channels[i].Wait(); // 等待子进程结束
            std::cout << "等待子进程：" << _channels[i].SubId() << std::endl;
        }
    }

    // 打印所有的通道信息
    void PrintChannels() const {
        for(const auto& c : _channels) {
            std::cout << "channel name: " << c.Name() << std::endl;
        }
    }
private:
    std::vector<Channel> _channels;
    int _next; // 当前的通道索引
};

// 定义全局默认进程数量
const int g_DefaultNum = 5;

// 进程池
class ProcessPool{
public:
    ProcessPool(int num = g_DefaultNum) 
    :_process_num(num)
    {
        _tm.Register(PrintLog);
        _tm.Register(Download);
        _tm.Register(Upload);
        // _tm.Register(PrintLog);
        // _tm.Register(Download);
        // _tm.Register(Upload);
        // _tm.Register(PrintLog);
        // _tm.Register(Download);
        // _tm.Register(Upload);
    }

    ~ProcessPool(){};

    // 子进程的工作函数
    void Work(int rfd) {
        while(1) {
            int code = 0;
            ssize_t n = read(rfd, &code, sizeof code); // 子进程收到一个任务码
            if(code == -1) continue;
            if(n > 0) {
                if(n != sizeof code) continue;
                std::cout << "子进程 [" << getpid() << "] 收到一个任务码: " << code << std::endl;
                _tm.Execute(code); // 执行任务
            }
            else if (n == 0) {
                std::cout << "子进程 [" << getpid() << "] 退出" << std::endl; 
                break;
            }
            else {
                std::cerr << "读取管道失败" << std::endl;
                break; 
            }
        }
    }

    // 创建启动进程池
    bool Start() {
        for(int i = 0; i < _process_num; ++i) {
            // 1. 创建管道
            int pipefd[2];
            if(pipe(pipefd) < 0) {
                std::cerr << "创建管道失败" << std::endl;
                return false;
            }
            // 2. 创建子进程
            pid_t subid = fork();
            if(subid < 0) {
                std::cerr << "创建子进程失败" << std::endl;
                return false;
            }
            else if(subid == 0) {
                close(pipefd[1]); // 子进程 -- 作为数据的接收者
                Work(pipefd[0]);
                close(pipefd[0]);
                exit(0);
            }
            else {
                close(pipefd[0]); // 父进程 -- 作为数据的发送者
                _cm.Insert(pipefd[1], subid);
            }
        }
        return true;
    }

    // 打印通道信息用于调试
    void Debug() const {_cm.PrintChannels();}
    
    // 分发任务到子进程
    void Run() {
        // 1. 选择一个任务
        int task_code = _tm.Code();
        // 2. 选择一个 Channel（子进程）负载均衡的选择一个子进程，完成任务
        auto& c = _cm.Select();
        std::cout << "选择信道: " << c.Name() << std::endl;
        // 3. 发送任务码给信道，传给子进程接收
        c.Send(task_code);
        std::cout << "父进程发送了一个任务代码: " << task_code << std::endl;
        sleep(2); // 控制任务发送速度，避免子进程处理不过来
        std::cout << "---------------------------------------" << std::endl;
    }

    // 停止进程池
    void Stop() {
        // // 关闭父进程所有的写端wfd就可以了
        // _cm.StopSubProcess();
        // // 回收所有的子进程
        // _cm.WaitSubProcess();
        // std::cout << "所有子进程已回收!" << std::endl;
        _cm.CloseAndWait();
        std::cout << "所有子进程已回收!" << std::endl;
    }

private:
    int _process_num;   // 进程池大小
    ChannelManager _cm; // 通道管理对象
    TaskManager _tm;    // 任务管理器
};
#endif